Antiespumantes para la producción de ácido fosfórico

La producción de ácido fosfórico por vía húmeda genera importantes cantidades de espuma y gases no deseados que limitan la eficiencia de producción de la planta. En un típico proceso de ácido fosfórico por vía húmeda, la roca de fosfato reacciona con ácido sulfúrico en grandes digestores o reactores. Además del fosfato de calcio en el mineral que se convierte en ácido fosfórico (P₂O₅) y sulfato de calcio (yeso), existen numerosas reacciones secundarias a raíz de las impurezas en la roca.

El contenido de dióxido de carbono (CO₂en la roca contribuye en gran medida a la generación de gas y espuma en el reactor. La alta presencia de espuma en la superficie líquida puede provocar emisiones fugitivas del reactor, desbordamientos durante la puesta en marcha o condiciones de mal funcionamiento, y pérdida de P₂O₅ hacia el sistema de depuración de gases de escape. Los gases arrastrados disminuyen la eficiencia de bombeo del sistema, y ​​la espuma en sí ocupa un importante espacio de cabeza en los reactores, lo que en efecto reduce la capacidad de producción. Ambos problemas causan estragos en los parámetros de proceso diseñados del sistema, lo que puede acelerar la formación de incrustaciones en las tuberías y la obturación de los medios filtrantes, lo que a su vez provocará más interrupciones en el sistema. Cuando el excedente de gas arrastrado y de espuma causan problemas con el control de sulfato en la reacción debido a la mala circulación, puede haber también pérdidas del valioso P₂O₅, en parte debido a la formación de cristales de yeso de mala calidad que reducen los niveles de filtración de ácido.

Cuando ciertas impurezas orgánicas o inorgánicas están presentes en la roca de fosfato, actúan como surfactantes y tienden a estabilizar los gases que se liberan en la reacción ácido sulfúrico/roca, lo que hace que la espuma superficial sea más estable y difícil de controlar, y limita la capacidad de los gases para separarse de la pulpa del reactor. Cuando los gases resultantes están atrapados en la pulpa, reducen la agitación y circulación por disminución de los niveles de eficiencia de bombeo y mezclado, lo que última instancia pueden resultar en una menor recuperación de materia prima debido al arrastre de P₂O₅ a los enfriadores y evaporadores ultrarrápidos. Puede encontrar información técnica más detallada sobre estos mecanismos en un documento titulado When Nameplate Is Not Enough—Expanding Phos Acid Capacity with Defoamers (Cuando la placa de identificación no es suficiente: ampliación de la capacidad del ácido fosfórico con antiespumantes). Póngase en contacto con nosotros para solicitar una copia de este documento.

Uno de los principales desafíos que enfrentan los productores de ácido fosfórico para lograr los niveles de eficiencia y producción de planta deseados es identificar los medios óptimos para eliminar los gases liberados durante estos procesos de producción. A tal fin, es posible agregar equipos mecánicos a las plantas, pero su instalación requiere de un alto capital, su mantenimiento es igual de costoso, y proporcionan, en el mejor de los casos, apenas una solución parcial. Los aditivos de procesos químicos, como los antiespumantes, se han convertido en la alternativa universalmente recomendada para acelerar la eliminación de gases no deseados y mejorar el rendimiento de la planta.

La incorporación de un antiespumante durante la producción de ácido fosfórico puede facilitar el mayor aprovechamiento de la capacidad y la producción óptima del producto terminado. Un antiespumante ideal para ácido fosfórico no solo tiene la capacidad de “suprimir” la espuma superficial en el digestor, sino también de reducir las burbujas de CO₂ en la suspensión. El diseño y la elección de un antiespumante    adecuado requiere una comprensión de las características de la roca de fosfato, el tipo particular de los procesos de producción de ácido fosfórico y los parámetros de operación previstos.

Para que los gases disueltos alcancen la superficie líquida y liberen el aire/CO₂ del interior de la estructura de las burbujas, debe haber algún mecanismo que domine las atracciones moleculares débiles que restringen la flotabilidad de las burbujas de gas, lo que les impide moverse hacia la superficie. Los antiespumantes ArrMaz maximizan la eliminación de estos gases y su influencia indeseable sobre los procesos de producción de ácido fosfórico mediante la reducción de la tensión superficial en la superficie de la burbuja de gas.

Para convertir estos conocimientos en un eficaz formulación y aplicación de antiespumante, se necesita una vasta experiencia y acceso a las variables operativas y de materias primas que determinan la naturaleza del desafío del proceso. ArrMaz tiene una amplia trayectoria de suministro de productos para la industria del fosfato y en la actualidad continúa siendo un enfoque estratégico fundamental. Ese enfoque nos ha permitido desarrollar una amplia gama de productos antiespumantes personalizados para las condiciones operativas y de materias primas específicas de nuestros clientes.

La amplia gama de antiespumantes de ArrMaz está diseñada con funcionalidades múltiples para garantizar lo siguiente:

• Que los antiespumantes continúen siendo funcionales dentro de los reactores de ácido fosfórico durante largos períodos de tiempo sin descomponerse. Esto proporciona un rendimiento desgasificante de los gases arrastrados que continúa a través de ciclos múltiples de reacción, filtración y flujo de ácido de reciclado.
• Que se disuelvan rápidamente en el ácido fosfórico dentro de los reactores, lo que brinda resultados inmediatos en cuanto al rompimiento de la espuma superficial. También otorga la ventaja adicional de ser más rentables si el problema de la espuma es menos grave o es solamente un problema superficial.
• Mayor duración en un medio de ácido fosfórico. Estos antiespumantes especiales tienen un rendimiento particularmente bueno en evaporadores y sistemas limpiadores de fertilizantes forrados de caucho o hule y no dañan el revestimiento interno.

Durante décadas, ArrMaz ha sido el principal proveedor mundial de antiespumantes para la producción de ácido fosfórico. Esperamos la oportunidad de emplear a nuestros investigadores científicos, ingenieros, y expertos técnicos para ayudar a resolver sus desafíos particulares en materia de producción de ácido fosfórico.